一个抽象机库中B方法的研究

B方法是支持规格说明到软件设计和执行的形式化方法。文章研究了B方法中一种抽象机库的实现模型和生成代码,对该方法的特点进行评述。验证了B的正确可靠的实现方法,充分利用B方法的精化原则,提高了B形式化方法的开发验证效率。     

基于问题模式的形式化软件规格说明生成方法

精确的形式化软件规格说明是软件描述、开发与验证的基础,而工业界普遍使用非(半)形式化的表示定义与描述用户需求,如何由非(半)形式化的用户需求生成形式化软件规格说明是需求工程的难点之一.将设计模式的概念进行扩展,定义了问题模式,提出了一种基于问题模式形式化软件规格说明生成方法.该方法从结构化自然语言SNL描述的高层问题需求出发,通过选择知识库中的问题模式逐步精化得到各个新的子问题对应的形式化规格说明,之后对各个子问题组合并进行优化以得到最终的形式化规格说明.进一步,使用模型精化演算的原理与概念给出了该生成方法的理论基础.采用算法程序领域作为研究对象并使用Radl语言作为形式化规格说明语言.通过算法程序领域中的典型实例对这一方法进行了详细的描述,实际效果表明该方法能有效地生成高质量形式化规格说明.     

基于形式化规格说明的UML状态图提取

为了辅助软件开发者理解形式化规格说明,提出一种从B方法规格说明中提取UML状态图的方法。通过分析状态信息在规格说明中的表现形式,定义一系列精确的简单状态、状态迁移、复合迁移、分层状态和状态图通信等提取规则。借助状态变量表和状态迁移表,最终实现状态元素和状态关系的提取,并以此构造完整的UML状态图。实验结果验证了方法的正确性及有效性。     

从功能规格说明到设计规格说明的自动转换

本文介绍了算法自动设计的研究背景与设计思想,提出了一种算法设计自动化模型及其形式化的软件规格说明语言表示,并详细讨论了一些常用算法设计方法的自动实现技术.     

Radl 形式规格说明相对正确性研究

在形式规格说明的获取任务中,一个重要问题是验证获取得到的形式规格说明的正确性.即给定一个问题需求P,往往可以获取多种不同形式的规格说明,如何验证这些不同形式的规格说明均正确?问题需求的非(半)形式化与形式规格说明的形式化两者之间差异的本性,使得该问题成为软件需求工程中一个具有挑战性的问题.提出一种基于形式化推导的方法来验证同一问题不同形式规格说明的相对正确性,通过证明不同形式规格说明与问题需求某个最为直截明了的形式规格说明Si等价来实现,而Si使用PAR方法和PAR平台转换为可执行程序,通过测试已经得到确认.为了支持该方法,进一步提出了扩展的逻辑系统和辅助证明算法.使用Radl语言作为形式规格说明语言,通过排序搜索、组合优化领域的两个典型实例对该方法进行了详细的阐述.实际使用效果表明,该方法不仅能够有效地验证Radl形式规格说明的正确性,还具备良好的可扩充性.该方法在规格说明的正确性验证、算法优化、程序等价性证明等研究领域具有潜在的理论意义与应用价值.     

Z规格说明中的定理证明方法

形式规格说明使用数学的表示,以一种精确的方法描述了系统要做什么,而不考虑它是如何做的。规格说明本身提供了一个无歧义的、能与用户和同事一起讨论的书面文件,又可作为已完成程序的文档,帮助人们将来进行程序的维护和修改。对形式规     

基于形式规格说明和分类树方法生成软件测试用例

介绍了一种基于形式规格说明和分类树方法生成软件测试用例的方法。由软件的形式规格说明构造分类树，再把由分类树方法得到的测试用例转化为析取范式，进一步精炼测试用例。并通过一个实例说明测试用例的设计过程。     

一种基于JSD方法的规格说明语言及其支撑系统的设计与开发

Jackson系统开发方法(JSD)是八十年代初提出的一种很有名的操作式软件开发方法。为了支持开发者将其应用到软件开发实践中,我们设计了一种基于JSD方法的图形化的操作式规格说明语言NUJSDL,并开发了其支撑系统NUJSDS,NUJSDL语言具有易理解、可分析和可维护等特性,它提供了多种机制分别刻划JSD开发过程中各阶段的结果,并且用它书写的规格说明还可以作为待开发系统的一个原型。NUJSDS是编辑工具分析工具规格说明生成工具和转换工具集成起来的交互式可扩充的系统,它支持规格说明在JSD思想指导下的开发     

Z规格说明的前置条件的简化

在软件方法学中，形式方法越来越受到人们的重视，并已被应用于软件开发．Z是一种基于数学表示的软件规格说明方法．前置条件的简化是Z规格说明方法中一种标准的检查，本文讨论了Z规格说明中关于操作的前置条件及其计算．提出了简化过程的终止条件，给出了一个用于简化前置条件的算法，该算法可自动产生简化过程的证据．     

Object—Z规格说明的SQL动画模拟

软件规格说明的确认在软件开发阶段占有举足轻重的地位。形式规格说明的动画模拟技术是一种规格说明的确认方法。本文研究了Obiect-Z规格说明的SQL动画模拟方法，设计了从Object-Z到SQL的转换规则，并提出了模块封装的思想，即用存储过程表示类、对象和模式等模块，用户通过调用执行存储过程确认规格说明是否满足其需求。     

基于B方法的弹道计算机程序设计技术

针对任务关键性的武器装备控制领域,选用B方法来设计通用弹道计算机程序,显著地提高了软件的质量和可靠性。在开发过程中,利用抽象机机制对基本弹道计算机进行建模,并通过逐步精化的方法扩展弹道计算机功能,从而有效地控制了弹道计算参数之间的复杂关系,依赖不变式技术形式化地保证了软件运行时的安全性,并使得生成的程序具有良好的重用性和可扩展性。     

B方法在家庭智能控制系统开发中的应用

精确的软件需求规约是确保软件质量的基础,软件过程中保证方法更为重要,良好的方法可以保证在产品的开发过程中不引入人为的错误。现有流行的软件过程方法都可以在一定程度上减少此类错误的引入,很难从本质上避免人为错误的引入,形式化方法以其精确的数学语义为基础,可以保证开发过程中的一致性和准确性,以B方法尤为突出,它可以适用于软件过程中的任一阶段。文章以家庭智能控制系统为例,介绍了B方法在软件开发过程中的应用。     

形式化方法与可视化模型的结合及其应用

阐述形式化方法的特点及存在的问题,分析在形式化开发过程中引入可视化模型的必要性.为降低直接使用形式化方法的难度,提出B方法与UML的结合过程,并通过一个自动取款机系统说明其应用过程.     

从类树形流程图到Z语言的形式化规格

在软件工程中,使用Z语言形式化规格可以大大提高软件开发质量,提高稳定性,降低开发成本,但要开发出高质量的形式化规格并通过验证,却需要损耗较多的时间和精力.为使软件开发人员能够较快地并且高质量地开发出基于Z语言的形式化规格,提出一种简明的类树形流程图,并以电信服务系统中的呼叫转移功能模块为例子,详细描述如何把类树形流程图应用到Z语言的形式化规格开发当中,以期为开发人员带来便利,节省开发时间,提高形式化规格的质量.     

一个Object-Z规格说明的证明责任产生器

定理证明是一种形式化验证技术,也是形式化方法的重要组成部分,它能从形式规格说明中推理出应具备的性质与属性,从而可以对规格说明进行形式验证。Object-Z是形式规格说明语言Z的面向对象扩充,基于集合论与数理逻辑,具有严密的逻辑性,适合于精确地描述大型软件系统,并且可以对其形式规格说明进行推理。设计一个证明责任产生器,从Object-Z形式规格说明出发,按照相关规则自动抽取相应的证明责任,这些证明责任可以直接输入到已有的定理证明器Z/EVES中进行证明之。证明责任产生器起着Object-Z规格说明编辑器与证明器Z/EVES之间的桥梁作用,方便于Object-Z形式规格说明的验证。     

基于Object-Z的形式化验证方法

定理证明是一种形式化验证技术,也是形式化方法的重要组成部分,它能从形式规格说明中推理出应具备的性质与属性,从而可以对规格说明进行形式验证。Obiect-Z是形式规格说明语言Z的面向对象扩充,基于集合论与数理逻辑,具有严密的逻辑性,适合精确地描述大型软件系统,并且可以对其形式规格说明进行推理。本文首先给出了基于Object—Z规格说明的定理证明验证方法,接着用Object-Z描述了一个电梯操作系统的实例,在此基础上给出了其形式规格说明的定理证明方法来进行形式化验证。     

从软件功能实例规格说明到软件功能形式规格说明的自动转换

软件功能形式规格说明的获取是软件自动化领域中十分重要的问题。本文采用概念学习与前件推导机制相结合的方法完成从软件功能实例规格说明到软件功能形式规格说明的自动转换,并能在某种意义下保证转换结果具有一定的合理性。     

Using Event-B to construct instruction set architectures

The instruction set architecture (ISA) of a computing machine is the definition of the binary instructions, registers, and memory space visible to an executable binary image. ISAs are typically implemented in hardware as microprocessors, but also in software running on a host processor, i.e. virtual machines (VMs). Despite there being many ISAs in existence, all share a set of core properties which have been tailored to their particular applications. An abstract model may capture these generic properties and be subsequently refined to a particular machine, providing a reusable template for development of robust ISAs by the formal construction of all normal and exception conditions for each instruction. This is a task to which the Event-B (Metayer et al. in Rodin deliverable 3.2 Event-B language, , 2005; Schneider in The B-method an introduction, Palgrave, Basingstoke, 2001) formal notation is well suited. This paper describes a project to use the Rodin tool-set (Abrial in Formal methods and software engineering, Springer, Berlin, 2006) to perform such a process, ultimately producing two variants of the MIDAS (Microprocessor Instruction and Data Abstraction System) ISA (Wright in Abstract state machines, B and Z, Springer, Berlin, 2007; Wright in MIDAS machine specification, Bristol University, , 2009) as VMs. The abstract model is incrementally refined to variant models capable of automatic translation to C source code, which this is compiled to create useable VMs. These are capable of running binary executables compiled from high-level languages such as C (Kernighan and Ritchie in The C programming language, Prentice-Hall, Englewood Cliffs, 1988), and compilers targeted to each variant allow demonstration programs to be executed on them.     

Towards formal open standards: formalizing a standard’s requirements

Open standardization seems to be very popular among software developers as it simplifies the standard’s adoption by the software engineering. Formal specification methods, while very promising, are being adopted slowly as the industry seems to have little motivation to move into this territory. In this paper the authors present (1) the idea of applying formal specification techniques to open standards’ specifications, and (2) an example of a formal specification of the Rich Site Summary (RSS) v2.0 open standard. The authors provide evidence for the advantages of the open standards formal specification over natural language documentations: formal specifications are more concise, less ambiguous, more complete with respect to the original documentation and, when using certain kinds of specification languages, executable and reusable as they support module inheritance. The merging of formal specification methods and open standards allows (1) a more concrete standard design; (2) an improved understanding of the environment under design; (3) an enforced certain level of precision into the specification, and also (4) provides software engineers with extended property checking/verification capabilities, especially if they opt to use any algebraic specification language. The authors showcase how the RSS standard can be formally specified using an algebraic specification language and demonstrate how can that be beneficial.     

基于企业流程的需求形式化说明语言

需求说明是对需求分析结果所进行的文档化工作,其工作结果—需求规格说明在系统开发、测试、质量保证、项目管理中起着重要的作用。现有的需求规格说明绝大多数是采用自然语言来编写,由于自然语言在严密性上的缺陷,从而导致需求规格说明普通存在着三个严重的问题:模糊性、不准确性和不一致性。该文提出的基于企业流程的需求形式化说明语言,是以四元组作为描述机制,不仅能描述各活动之间的逻辑关系,而且能表达活动对信息流的操作形式,即将控制流和数据流合为一体。